Регуляция цикла «бодрствование–сон»
Периодичность смены состояний бодрствования и сна строго подчинена циркадному ритму. Этот биологический ритм напрямую связан с суточным изменением уровня освещенности окружающей среды.
Внутренним водителем циркадного ритма является супрахиазматическое ядро гипоталамуса. Оно функционирует как главные биологические часы мозга. Посылая сигналы, это ядро оказывает прямое управляющее воздействие на:
- другие ядра гипоталамуса;
- зрительный бугор;
- структуры ствола мозга.
Огромную роль в циркадной регуляции цикла, а также в синхронизации эндокринных функций играет мелатонин — гормон, вырабатываемый эпифизом. В норме его секреция активно происходит в темное время суток.
Фазы и стадии сна
Сон человека состоит из двух основных фаз. Их выделение обусловлено двумя главными электрографическими признаками: наличием или отсутствием быстрых движений глазных яблок, а также доминированием быстрых или медленных ритмов на электроэнцефалограмме (ЭЭГ).
- Фаза сна с быстрыми движениями глаз (ФС с БДГ) — также известна как быстрый, или быстроволновой сон.
- Фаза сна без быстрых движений глаз (ФС без БДГ) — медленный, или медленноволновой сон.
Медленный сон протекает неоднородно, в нем выделяют три последовательные стадии, характеризующие глубину погружения:
- I стадия (состояние дремоты и поверхностного сна). На ЭЭГ регистрируется исчезновение α-ритма (главного показателя расслабленного бодрствования). Вместо него появляются низкоамплитудные β- и θ-ритмы.
- II стадия (сон средней глубины). Ее ключевой ЭЭГ-маркер — появление так называемых «сонных веретен» (специфических сгруппированных высокочастотных колебаний).
- III стадия (наиболее глубокий сон). В современной классификации она объединяет ранее разделявшиеся III и IV стадии. На ЭЭГ в этот период начинают доминировать медленные высокоамплитудные δ-волны.
Комплексная оценка качества сна
Для исследования пациентов с возможными расстройствами сна проводится детальный анализ данных. В первую очередь оценивается субъективная удовлетворенность качеством сна и бодрствования с помощью специальных опросников.
При сборе анамнеза обязательно учитываются:
- характер профессиональной деятельности и труда;
- бытовые условия пациента;
- наличие сопутствующих соматических, неврологических и психических патологий;
- влияние принимаемого медикаментозного лечения.
Однако основным объективным методом исследования является полисомнография, хотя ее рутинное проведение требуется далеко не в каждом клиническом случае.
Полисомнография и построение гипнограммы
Полисомнография заключается в непрерывной аппаратной регистрации ряда жизненно важных физиологических параметров во время ночного или дневного сна.
В ходе исследования параллельно фиксируются:
- ЭЭГ (электроэнцефалограмма) — для оценки биоэлектрической активности мозга;
- Электроокулограмма — для регистрации движений глазных яблок;
- Электромиограмма — для контроля мышечного тонуса (чаще всего оценивают мышцы рта);
- ЭКГ (электрокардиограмма) — для мониторинга сердечной деятельности;
- Электропневмограмма — для оценки дыхательных движений грудной клетки и прохождения воздушного потока через верхние дыхательные пути.
Специалист анализирует латентный период засыпания, общую длительность сна, продолжительность фаз и стадий, количество пробуждений, характер двигательной активности, а также показатели ЭКГ и дыхания на разных этапах сна.
Итоговым результатом полисомнографии становится гипнограмма — графическое отображение циклов сна пациента в течение ночи. На оси ординат отмечаются: бодрствование (Б), фаза быстрого сна (ФС с БДГ) и стадии медленноволнового сна (1, 2, 3, а согласно легендам некоторых классических графиков — и 4 стадия).
Коротко: ответы на вопросы по теме
Какие нейромедиаторные системы обеспечивают смену фаз медленного и быстрого сна?
Смену фаз и поддержание сна регулирует комплекс нейромедиаторов и пептидов.
- Серотонин — ключевой фактор, индуцирующий сон.
- Мелатонин — обеспечивает синхронизацию фаз сна.
- Тормозные и опиоидные системы — ГАМК, энкефалины, эндорфины.
- Специфические факторы — пептид дельта-сна.
- Медиаторы пробуждения и модуляции — ацетилхолин, дофамин, адреналин, гистамин.
Переход в фазу быстрого сна обусловлен освобождением ацетилхолина, что вызывает резкую активацию гигантских нейронов ретикулярной формации ствола мозга.
Какова средняя продолжительность одного полного цикла сна у взрослого человека?
Средняя длительность одного полного цикла сна составляет 1,5–2 часа. Один цикл представляет собой последовательную смену стадий фазы сна без быстрых движений глаз, которая обязательно завершается эпизодом фазы сна с быстрыми движениями глаз. На протяжении ночи такие циклы повторяются 6–7 раз.
Как именно изменяется тонус скелетной мускулатуры в фазу сна с быстрыми движениями глаз?
В фазу сна с быстрыми движениями глаз происходит резкое падение мышечного тонуса. На электромиограмме регистрируется низкий тонус мышц, а амплитуда биопотенциалов мышц диафрагмы ротовой полости резко снижается или они вообще не регистрируются. Этот феномен отражает активное торможение двигательной системы. За данный процесс отвечают нейроны задней части ретикулярной формации ствола мозга, которые тормозят мышечный тонус посредством аксонов, проецирующихся в спинной мозг.
Для быстрого запоминания стадий медленного сна по ЭЭГ используйте ассоциацию с погружением: I стадия — уходит Альфа-ритм (легкая дремота), II стадия — появляются сонные Веретена (средняя глубина), III стадия — доминируют мощные Дельта-волны (самый глубокий сон).
Вопросы с занятий и экзамена
Какая структура мозга является внутренним водителем циркадного ритма?
Супрахиазматическое ядро гипоталамуса. Оно выполняет роль внутренних часов, контролируя другие ядра гипоталамуса, ствол мозга и зрительный бугор.
По каким признакам сон делится на фазы?
Главными критериями выступают наличие или отсутствие быстрых движений глазных яблок, а также появление на ЭЭГ специфических быстрых или медленных ритмов.
Какие параметры записывает полисомнограф помимо ЭЭГ?
Для комплексной оценки аппарат параллельно регистрирует электроокулограмму (движения глаз), электромиограмму (тонус мышц рта), ЭКГ и электропневмограмму (дыхательные движения и поток воздуха).
Что ещё разобрать по теме
- Влияние соматических, неврологических и психических заболеваний на структуру сна
- Интерпретация показателей дыхания и ЭКГ в различных стадиях сна
- Характер двигательной активности во время быстрого и медленного сна
- Применение специализированных опросников для субъективной оценки качества сна
Разберите тему целиком в курсе «Неврология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Физиология сна» и ещё 907 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 32 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Глава 32. Нарушения сна и бодрствования»
Весь раздел «Глава 32. Нарушения сна и бодрствования»Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.